(57)【要約】【課題】  循環水流量／被処理水流量比を変更することなく、リン酸カルシウムの凝集物の発生量が低減可能な晶析脱リン方法およびその装置を提供する。【解決手段】  被処理水を、被処理水用圧力室１９から吹出ノズル５５、ディストリビュータ１２を経て流動床１４に導入し、循環水を循環水用圧力室２０、ディストリビュータ１２を経て流動床１４に導入すると、両水は流動状態の種結晶中で初めて混合する。被処理水はリン濃度が高く、循環水はＣａイオン濃度とｐＨが高い。しかし、種結晶の存在下での混合となるため、リンは種結晶の表面に晶析される。その結果、循環水流量／被処理水流量比を変更することなく、リン酸カルシウムの凝集物の発生量を低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
種結晶が存在する流動床に被処理水を導入し、前記流動床で被処理水と種結晶とを接触させることにより、前記種結晶の表面に被処理水中の目的成分を化合物として晶析して処理水を得るとともに、該処理水の一部を循環水として前記流動床に導入する反応晶析処理方法において、
前記被処理水と循環水とを、前記流動床に導入する直前に初めて接触・混合させるか、または、個別に流動床に導入させる反応晶析処理方法。
【請求項２】
前記流動床には薬液が添加され、
該薬液は、前記被処理水と循環水とが流動床に導入される直前に、または流動床中で、前記被処理水と循環水とに接触・混合される請求項１に記載の反応晶析処理方法。
【請求項３】
反応槽の下部に形成された圧力室から、該圧力室の上壁に形成された複数の吹出口を通して、前記反応槽の圧力室より上方に形成され、種結晶が存在する流動床にリンを含有した被処理水を導入し、前記流動床で被処理水中のリンと種結晶とを接触させて種結晶の表面にこの被処理水中のリンを晶析することで処理水を得るとともに、該処理水の一部を循環水として、前記圧力室から各吹出口を通して流動床に導入する反応晶析処理方法において、
前記圧力室を、前記被処理水が導入される被処理水用圧力室と、前記循環水が導入される循環水用圧力室とに区画し、
前記被処理水は、前記吹出口を通して被処理水用圧力室から流動床に導入する一方、前記循環水は、前記被処理水用の吹出口とは異なる吹出口を通して循環水用圧力室から流動床に導入する反応晶析処理方法。
【請求項４】
リンを含有する被処理水が貯留される反応槽と、
該反応槽の下部内に形成され、複数の吹出口が上壁に形成された圧力室と、
前記反応槽内の圧力室より上方に形成され、種結晶が存在する流動床と、
前記圧力室に被処理水を供給する被処理水供給手段と、
前記被処理水に含まれるリンと種結晶とを接触させ、前記被処理水中のリンを種結晶の表面に晶析することで除去して得られた処理水の一部を、前記各吹出口を通して、前記圧力室に循環水として供給する循環水供給手段とを備えた反応晶析処理装置において、
前記圧力室を、前記被処理水が供給される被処理水用圧力室と、前記循環水が供給される循環水用圧力室とに区画し、
前記吹出口は、前記被処理水用圧力室と流動床とを連通する吹出口と、前記循環水用圧力室と流動床とを連通する吹出口とを有し、
前記被処理水供給手段は、前記被処理水を被処理水用圧力室に供給する被処理水供給流路を有し、
前記循環水供給手段は、前記循環水を循環水用圧力室に供給する循環水供給流路を有している反応晶析処理装置。
【請求項５】
前記被処理水供給流路の下流側の端部は、前記反応槽の周壁の一部から被処理水用圧力室に連通され、
前記循環水供給流路の下流側の端部は、前記反応槽内を通って循環水用圧力室に連通された請求項４に記載の反応晶析処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は反応晶析処理方法およびその装置、詳しくは例えば被処理水に含まれた目的成分の凝集物の発生量を低減する晶析脱リンなどの反応晶析処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下水処理水などのリンを含んだ被処理水の脱リン装置として、例えば凝集法の場合のようには汚泥が生成せず、最終的な生成物をリン資源として回収し、再利用が可能な晶析脱リン方法（反応晶析処理方法）が、注目されている。この一種として、流動床式の晶析脱リン方法が開発されている。流動床式では、反応槽の下部に内設された圧力室から、圧力室の上壁に形成されたディストリビュータを通して、その直上に設けられた流動床に向かって、リンを含有する被処理水を分配状態で導入し、この流動床で、流動床の一部を構成するリン酸カルシウムを含む種結晶と前記被処理水中のリンとを接触させることで、被処理水中のリンをヒドロキシアパタイトとして種結晶の表面に晶析して除去し、処理水を得る。
【０００３】
この流動床式では、流動床内において、常時、所定の上向流速で種結晶を流動状態に維持する必要がある。そのため、反応槽内に圧力室を設けているが、被処理水を圧力室に供給させるだけでは、ディストリビュータを通した十分な水の流量が得られない。そこで、近年、例えば特許文献１に記載された晶析脱リン方法のように、圧力室に、被処理水だけでなく、処理水の一部を循環水として導入する方法が開発されている。この方法では、あらかじめ被処理水と循環水とを混合し、その混合水を圧力室に供給する方法が採られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３０１４８０号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、被処理水と循環水との混合液を圧力室に供給する方式では、流動床より上流で循環水と被処理水とが混合される。被処理水は、リン酸イオン態りん（以下、リン）の濃度が高く、また、循環水は晶析操作を行うためにカルシウムイオンの濃度およびｐＨがそれぞれ高められている。そのため、混合時のリン濃度が、３要素（リン濃度、ｐＨ、カルシウムイオン濃度）で定まるリンの過溶解度以上であれば、リンはリン酸カルシウムの微細結晶（以下、凝集物）として混合液中に生成され易く、種結晶の表面に析出せず系外に排出される。よってリンは、晶析法により回収されない。
【０００６】
凝集物の発生を回避するため、従来、循環水／被処理水の流量比を高め、リン濃度を過溶解度未満まで低下させる方法が知られている。しかしながら、この方法では循環水の循環用ポンプが大型化し、消費電力が増大するおそれがあった。さらには、所要の流動状態を超過することで、以下に示す不都合が発生するおそれがあった。すなわち、(1) 種結晶の表面に晶析したリン酸カルシウムが磨耗したり、剥離する。(2) 流動床の流動高さが大きくなり、反応槽の高さ寸法が大きくなるといった不都合が起き易い。
【０００７】
そこで、発明者は、鋭意研究の結果、種結晶が存在しない状態、すなわち流動床より上流では被処理水と循環水とを混合せず、被処理水と循環水とを個別に流動床に導入するか、被処理水と循環水とを流動床に導入する直前に初めて混合し、流動状態の種結晶の存在下ではじめて被処理水と循環水を混合させるようにすれば、大半のリンは、ヒドロキシアパタイトとして種結晶の表面に晶析され、リン酸カルシウムの凝集物としては生成され難いことを知見し、この発明を完成させた。
【０００８】
この発明は、循環水流量／被処理水流量比を変更することなく、被処理水に含まれる目的成分の凝集物の発生量を低減することができる反応晶析処理方法およびその装置を提供することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、種結晶が存在する流動床に被処理水を導入し、前記流動床で被処理水と種結晶とを接触させることにより、前記種結晶の表面に被処理水中の目的成分を化合物として晶析して処理水を得るとともに、該処理水の一部を循環水として前記流動床に導入する反応晶析処理方法において、前記被処理水と循環水とを、前記流動床に導入する直前に初めて接触・混合させるか、または、個別に流動床に導入させる反応晶析処理方法である。
【００１０】
請求項１の発明によれば、被処理水と循環水とを、流動床に導入する直前に初めて接触・混合させるか、または、個別に流動床に導入させるので、混合時の目的成分の濃度が目的成分の過溶解度以上であっても、大半の目的成分は化合物として種結晶の表面に晶析される。その結果、被処理水中のリン濃度が変動しても、循環水流量／被処理水流量比を変更することなく、リン酸カルシウムの凝集物の発生量を低減することができる。
【００１１】
被処理水と循環水とは、流動床に導入する直前に初めて接触・混合させてもよい。また、個別に流動床に導入させてもよい。
被処理水の種類は限定されない。例えば、下水処理の二次処理水や下水汚泥処理工程における返流水、産業廃水などを採用することができる。
また、目的成分の種類は限定されない。例えば、りん酸態りん、フッ素、ホウ素、アンモニア、その他の重金属類などを採用することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記流動床には薬液が添加され、該薬液は、前記被処理水と循環水とが流動床に導入される直前に、または流動床中で、前記被処理水と循環水とに接触・混合される請求項１に記載の反応晶析処理方法である。
薬液が、被処理水および循環水に接触・混合されるのは、被処理水と循環水とが流動床に導入される直前でもよい。または、流動床中でもよい。
薬液の種類は限定されない。例えば、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）2）、塩化カルシウム、水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ性水溶液を採用することができる。薬液の添加量は限定されない。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、反応槽の下部に形成された圧力室から、該圧力室の上壁に形成された複数の吹出口を通して、前記反応槽の圧力室より上方に形成され、種結晶が存在する流動床にリンを含有した被処理水を導入し、前記流動床で被処理水中のリンと種結晶とを接触させて種結晶の表面にこの被処理水中のリンを晶析することで処理水を得るとともに、該処理水の一部を循環水として、前記圧力室から各吹出口を通して流動床に導入する反応晶析処理方法において、前記圧力室を、前記被処理水が導入される被処理水用圧力室と、前記循環水が導入される循環水用圧力室とに区画し、前記被処理水は、前記吹出口を通して被処理水用圧力室から流動床に導入する一方、前記循環水は、前記被処理水用の吹出口とは異なる吹出口を通して循環水用圧力室から流動床に導入する反応晶析処理方法である。
【００１４】
この発明によれば、被処理水を被処理水用圧力室から吹出口を経て流動床に導入し、循環水を循環水用圧力室から別の吹出口を経て流動床に導入する。すなわち、被処理水と循環水とは別流路で流動床に流れ込む。そして、流動状態の種結晶中ではじめて循環水と被処理水とが混合される。被処理水はリン濃度が高く、循環水はカルシウムイオンの濃度とｐＨとが高い。しかしながら、種結晶の存在状態での混合であるため、混合時のリン濃度がリンの過溶解度以上であっても、大半のリンは、ヒドロキシアパタイトとして種結晶の表面に晶析される。その結果、被処理水中のリン濃度が変動しても、循環水流量／被処理水流量比を変更することなく、リン酸カルシウムの凝集物の発生量を低減することができる。
【００１５】
リンを含有する被処理水の種類は限定されない。例えば、下水処理水、下水汚泥処理工程における返流水、産業廃水などが挙げられる。区画後の被処理水用圧力室と循環水用圧力室との配置は限定されない。例えば圧力室を上下（垂直方向）に配置してもよいし、左右（水平方向）に配置してもよい。その他、両室を中心部と外周部とに配置してもよい。
吹出口の形成数は１個でもよいし、２個以上でもよい。吹出口としては、例えば被処理水用加圧室の被処理水、循環水用加圧室の循環水を複数の流れに分配するディストリビュータを採用することができる。
吹出口は、被処理水用圧力室と循環水用圧力室とに別々に形成した方が好ましい。しかし、被処理水および循環水が吹出口を通過する時間は短時間であるので、同じ吹出口を兼用してもよい。
【００１６】
反応槽の被処理水中には、カルシウム化合物またはアルカリ剤を投入することができる。また、カルシウム化合物とアルカリ剤との両方を投入してもよい。カルシウム化合物とアルカリ剤とは、被処理水中のリンと反応して難溶解性のカルシウム塩を生成する。例えば、消石灰、塩化カルシウム、水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム、などのアルカリ性水溶液が挙げられる。
種結晶としては、例えばケイ酸カルシウム化合物、炭酸カルシウム、リン鉱石、骨炭、リン酸カルシウムを採用することができる。
種結晶の粒径は限定されない。例えば、０．１５〜０．３ｍｍである。
【００１７】
晶析脱リン法とは、種結晶の表面で晶析反応によりヒドロキシアパタイトの結晶を成長させる方法である。ヒドロキシアパタイトには、Ｃａ、ＯＨ、ＰＯ4 のモル数が異なる幾つかの分子式がある。代表的には、（Ｃａ5（ＯＨ）（ＰＯ4）3）で表されている。晶析反応を次式に示す。
５Ｃａ2+＋ＯＨ-＋３ＰＯ4→Ｃａ5（ＯＨ）（ＰＯ4）3 
晶析反応は、被処理水中のリンを難溶性のヒドロキシアパタイトとして析出させる。ヒドロキシアパタイトの溶解度積はきわめて小さく（Ｋｓ＝１０〜５５．９）、低いリン濃度の処理水を得ることができる。処理水のｐＨは、対象とする被処理水の種類、濃度、目標とする処理水のリン濃度により異なるが、一般的にｐＨ８〜１０である。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、リンを含有する被処理水が貯留される反応槽と、該反応槽の下部内に形成され、複数の吹出口が上壁に形成された圧力室と、前記反応槽内の圧力室より上方に形成され、種結晶が存在する流動床と、前記圧力室に被処理水を供給する被処理水供給手段と、前記被処理水に含まれるリンと種結晶とを接触させ、前記被処理水中のリンを種結晶の表面に晶析することで除去して得られた処理水の一部を、前記各吹出口を通して、前記圧力室に循環水として供給する循環水供給手段とを備えた反応晶析処理装置において、前記圧力室を、前記被処理水が供給される被処理水用圧力室と、前記循環水が供給される循環水用圧力室とに区画し、前記吹出口は、前記被処理水用圧力室と流動床とを連通する吹出口と、前記循環水用圧力室と流動床とを連通する吹出口とを有し、前記被処理水供給手段は、前記被処理水を被処理水用圧力室に供給する被処理水供給流路を有し、前記循環水供給手段は、前記循環水を循環水用圧力室に供給する循環水供給流路を有している反応晶析処理装置である。
【００１９】
この発明によれば、被処理水を被処理水用圧力室から流動床に導入し、循環水を循環水用圧力室から流動床に導入する。これにより、流動状態の種結晶中ではじめて循環水と被処理水とが混合される。よって、混合時のリン濃度がリンの過溶解度以上でも、ほとんどのリンは種結晶の表面に晶析される。その結果、被処理水中のリン濃度が変動しても、循環水流量／被処理水流量比を変更することなく、リン酸カルシウムの凝集物の発生量を低減することができる。
被処理水供給手段と循環水供給手段とは、各種のポンプを駆動源としたものを採用することができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、前記被処理水供給流路の下流側の端部は、前記反応槽の周壁の一部から被処理水用圧力室に連通され、前記循環水供給流路の下流側の端部は、前記反応槽内を通って循環水用圧力室に連通された請求項４に記載の反応晶析処理装置である。
この発明によれば、被処理水供給流路の下流側の端部は反応槽の周壁の一部から被処理水用圧力室に連通され、循環水供給流路の下流側の端部は反応槽内を通って循環水用圧力室に連通されている。これにより、反応槽の下方に配管が存在せず、反応槽の施工およびメンテナンスが容易になる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１および請求項３に記載の反応晶析処理方法および請求項４に記載の反応晶析処理装置によれば、被処理水と循環水とを、流動床に導入する直前に初めて接触・混合させるか、または、個別に流動床に導入させるので、被処理水中のリン濃度が変動しても、循環水流量／被処理水流量比を変更することなく、目的成分の凝集物の発生量を低減することができる。
【００２２】
特に、請求項５に記載の反応晶析処理装置によれば、被処理水供給流路は反応槽の周壁の一部から被処理水用圧力室と連通し、循環水供給流路は反応槽内を通って循環水用圧力室に連通したので、反応槽の下方には配管が存在せず、反応槽の施工およびメンテナンスが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、この発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１において、１０はこの発明の実施例１に係る晶析脱リン装置（反応晶析処理装置）で、この晶析脱リン装置１０は、リンを含有する被処理水が貯留される反応槽１１と、反応槽１１の下部内に形成され、多数のディストリビュータ（吹出口）１２…が所定ピッチで上壁５１に配設された圧力室１３と、反応槽１１内の圧力室１３より上部に形成され、種結晶が存在する流動床１４と、圧力室１３に被処理水を供給する被処理水供給手段１５と、被処理水に含まれるリンと種結晶とを接触させ、被処理水中のリンをヒドロキシアパタイトとして種結晶の表面に晶析して除去することで得られた処理水の一部を、圧力室１３に循環水として供給する循環水供給手段１６と、消石灰水溶液を貯留する消石灰水溶液供給槽１７と、消石灰水溶液供給槽１７内の消石灰水溶液を圧力室１３に供給する消石灰水溶液供給手段１８とを備えている。
【００２５】
反応槽１１は、蓋を有した平面視して円形状の槽である。反応槽１１の下部に形成された圧力室１３は、被処理水が供給される下側の被処理水用圧力室１９と、循環水が供給される上側の循環水用圧力室２０とに、仕切り板５２により区画されている。
反応槽１１の上縁の外周部には、脱リン処理後の処理水が排出される環状の排水路１１ａが形成され、排水路１１ａの一部に排水管１１ｂが連通されている。また、反応槽１１の上部内には、周方向に一定ピッチで形成された多数のノズル孔を介して、処理水が貯留される領域において、ＳＳを排出する環状のＳＳ排出細管１１ｃが配置されている。ＳＳ排出細管１１ｃの一部と排水管１１ｂの途中部とは、短尺な連通管１１ｄにより連通されている。連通管１１ｄの途中部には、開閉弁１１ｅが設けられている。開閉弁１１ｅを開き、排水管１１ｂに処理水を流すと、連通管１１ｄを介して、ＳＳ排出細管１１ｃ内が負圧化する。この負圧力により処理水中のＳＳがＳＳ排出細管１１ｃのノズル孔を通して、ＳＳ排出細管１１ｃ、連通管１１ｄ、排水管１１ｂを経て外部に排出される。
【００２６】
反応槽１１の中央部には、下端部が循環水用圧力室２０の中央部に連通する長尺な内筒（循環水供給流路）２１が、その軸線を反応槽１１の軸線に合致させて立設されている。内筒２１の上端は、反応槽１１の流動床１４より上方であって、処理水が貯留される領域に配置されている。
内筒２１の上端部には、上端の開口部に向かって徐々に拡径した拡径部２１ａが一体形成されている。拡径部２１ａには、パイプ周方向に９０度間隔で、大判な４枚のガイド羽根２１ｂ…が立設されている。各ガイド羽根２１ｂ…は、反応槽１１の蓋付近まで延びている。
【００２７】
反応槽１１の蓋の中央部上には、処理水を内筒２１に引き込むポンプ装置４０用の電動モータ４１が立設されている。電動モータ４１の出力軸４２は長尺で、小型の回転羽根２２が固着された出力軸４２の先端部（下端部）は、反応槽１１の軸線に沿って、拡径部２１ａの元部付近に配置されている。電動モータ４１により出力軸４２を回転させると、回転羽根２２が回転し、内筒２１内で下方に向かう水流が発生する。これにより、反応槽１１の上部の処理水が、拡径部２１ａから内筒２１を介して、循環水用圧力室２０に流れ込む。内筒２１は、必ずしも反応槽１１の軸線上に配置されなくてもよい。内筒２１とポンプ装置４０とにより、循環水供給手段１６が構成される。
【００２８】
被処理水供給手段１５は、被処理水貯留槽２３を有している。被処理水貯留槽２３の底板と、被処理水用圧力室１９の周側部の一部とは、被処理水供給管２４（被処理水供給流路）により連通されている。被処理水供給管２４の途中部には、上流部から順次に、電磁弁２５と、被処理水供給ポンプ５０とが配設されている。被処理水供給ポンプ５０の作動により、被処理水貯留槽２３中のリンを含有する被処理水が、前記被処理水用圧力室１９に供給される。
【００２９】
次に、図２および図３を参照して、圧力室１３の上壁５１と、ディストリビュータ１２…とを詳細に説明する。
上壁５１は円板形状を有し、中心部に前記内筒２１の下端部の嵌入孔５１ａが形成されている。また、この嵌入孔５１ａの周囲には、ディストリビュータ１２の装着孔５１ｂ…が６０度間隔で６つ形成されている。また、上壁５１の外周部の内部には、上壁５１の外端面と各装着孔５１ｂ…とを連通する合計６本の細い連通路５１ｃ…が、嵌入孔５１ａを中心として放射状に形成されている。
【００３０】
反応槽１１の下部の周囲には、支持部材５３を介して、反応槽１１より大径で、供給部５４ａを通して消石灰水溶液供給槽１７の消石灰水溶液が供給される環状の連結管５４が外装されている。連結管５４の内周部には、周方向に６０度間隔で、各連通路５１ｃ…に挿入される６本のノズル部５４ｂ…が、内方に向かって放射配置されている。各ノズル部５４ｂ…の長さは、対応する連通路５１ｃ…の長さと同じでる。消石灰水溶液供給槽１７の消石灰水溶液は、供給部５４ａを介して連結管５４に供給され、各ノズル部５４ｂ…から対応する装着孔５１ｂ…に供給される。また、連結管５４の代わりに、各ノズル部５４ｂ…の連通部分にロータリーバルブをそれぞれ配置し、ロータリーバルブの開閉操作により、６本のノズル部５４ｂ…に消石灰水溶液を順次供給するようにしてもよい。
【００３１】
各ディストリビュータ１２…は、対応する装着孔５１ｂ…の下部に装着される環状のノズル下部１２ａ…と、対応する装着孔５１ｂ…の上部に装着される環状のノズル上部１２ｂ…と、ノズル上部１２ｂ…の上方に配置され、ノズル上部１２ｂ…を通過した流体を、流動床１４の底面に向かって吹き出させるノズル傘板１２ｃ…とを有している。ノズル上部１２ｂ…は、上壁５１の上面より若干上方に突出している。ノズル傘板１２ｃ…は、周方向に９０度配置された４本の短尺な支柱１２ｄ…を介して、ノズル上部１２ｂ…との間に所定の流体通過用の隙間を保持して上壁５１の上方に配置されている。
ノズル下部１２ａ…とノズル上部１２ｂ…との間には、対応するノズル部５４ｂ…の先端が配置されている。したがって、連結管５４に供給された消石灰水溶液は、ノズル部５４ｂ…を介して、対応するノズル下部１２ａ…とノズル上部１２ｂ…との間から装着孔５１ｂ…に吹き出される。
【００３２】
一方、上壁５１の各装着孔５１ｂ…との対向部分には、先端の開口部が、対応する装着孔５１ｂ…の下側の開口部の中心部付近に配置された吹出ノズル５５…が、合計６本立設されている。各吹出ノズル５５…は、下側の開口部が被処理水用圧力室１９と連通されている。したがって、被処理水貯留槽２３から被処理水用圧力室１９に供給された被処理水は、吹出ノズル５５…、ディストリビュータ１２…を通過して、流動床１４に吹き出される。
【００３３】
前記消石灰水溶液供給槽１７は、反応槽１１の外に設置されている。その内容量は、７日分の処理に使用される消石灰水溶液を貯留可能な程度である。消石灰水溶液供給槽１７には、電動モータ２６により駆動する攪拌装置２７が設けられている。消石灰水溶液の補給は、消石灰水溶液供給槽１７に設けられた液面センサの検出信号に基づき、図示しない補給ポンプにより自動で行われる。
消石灰水溶液供給槽１７には、ポンプ３１が途中部に設けられた岐管３０の一端部が連通されている。岐管３０の他端部は、供給部５４ａに連通されている。反応槽１１の蓋には、処理水のｐＨを検出するｐＨセンサ１００が設けられている。ｐＨセンサ１００は、ｐＨ制御装置１０１の入力側に接続されている。処理水のpHは、ｐＨセンサ１００により検出され、得られた検出データに基づき、ｐＨ制御装置１０１からポンプ３１に、所定量の消石灰水溶液を流動床１４に供給する指令が出される。前記消石灰水溶液供給手段１８は、岐管３０，ポンプ３１により構成される。
【００３４】
次に、実施例１の晶析脱リン装置１０を用いたリンを含有する被処理水の晶析脱リン方法を説明する。
まず、電磁弁２５を開弁して被処理水供給ポンプ５０を作動し、被処理水貯留槽２３内の被処理水を被処理水供給管２４を通して被処理水用圧力室１９に供給する。循環水は、電動モータ４１により回転羽根２２を回転させることで、反応槽１１の上部の処理水を、拡径部２１ａから内筒２１を介して、循環水用圧力室２０に供給する。その後、被処理水用圧力室１９内の被処理水は、各吹出ノズル５５…を介して、対応するディストリビュータ１２を経て流動床１４に導入される。一方、循環水用圧力室２０内の循環水は、各ディストリビュータ１２を通して、流動床１４に導入される。
また、必要により供給される消石灰水溶液は、ポンプ３１の作動により、消石灰水溶液供給槽１７から岐管３０、供給部５４ａを順次経て、連結管５４、各ノズル部５４ｂ…を通して、対応する装着孔５１ｂ…から流動床１４に導入される。
【００３５】
これにより、被処理水および循環水は、流動床１４に導入される直前の各ディストリビュータ１２…の内部で初めて接触・混合される。被処理水はリン濃度が高い。また、循環水は、消石灰水溶液供給槽１７から供給された消石灰水溶液の影響により、カルシウムイオンの濃度とｐＨとが高められている。しかしながら、流動床１４内での被処理水と循環水との混合は、種結晶の存在状態での混合となる。そのため、混合時のリン濃度がリンの過溶解度以上であっても、大半のリンは、ヒドロキシアパタイトとして種結晶の表面に晶析される。必要に応じて供給される消石灰水溶液も、同じように流動床１４に導入される直前の各ディストリビュータ１２…の内部で初めて、被処理水と循環水とに接触・混合される。
【００３６】
その結果、リンがリン酸カルシウムの凝集物として発生し難くなる。よって、循環水流量／被処理水流量比を変更することなく、晶析法による回収ができない凝集物の発生量を低減することができる。
また、晶析脱リン装置１０では、循環水供給流路として、反応槽１１内に立設された内筒２１を採用し、被処理水供給流路として、反応槽１１の下部の周壁の一部に形成された被処理水供給管２４を採用したので、従来装置のように反応槽１１の底面部から配管が除去され、反応槽１１の施工と、メンテナンスとが容易になる。
【００３７】
ここで、図４〜図６と、図７のグラフとを参照して、実際に従来法とこの発明法とに対して施された晶析脱リン試験の結果を報告する。図４〜図６中、図１の晶析脱リン装置１０と同じ部品には、同一符号を附する。
図７のグラフ中、比較例１では、リンを含有する被処理水と循環水とが１つの圧力室１３で混合され、消石灰水溶液が外部の配管４０ａを通して流動床１４の下部に供給される晶析脱リン装置１０Ａ（図４）を採用した。試験例１では、圧力室１３が下側の被処理水用圧力室１９と上側の循環水用圧力室２０とに上下に区画され、反応槽１１の周壁に設けられた循環水供給管４１ａの途中に消石灰水溶液が配管４０ｂを通して混入される晶析脱リン装置１０Ｂ（図５）を採用した。試験例２では、圧力室１３が同じく下側の被処理水用圧力室１９と上側の循環水用圧力室２０とに区画され、消石灰水溶液が外からの配管４０ａを通して流動床１４の下部に供給される晶析脱リン装置１０Ｃ（図６）を採用した。
実験条件は、比較例１および試験例１，２ともに、被処理水のリン濃度（リン酸イオン態りん濃度）４．７ｍｇ／リットル、循環水流量／被処理水流量比１０、流動床１４の制御ｐＨ９．８、空塔速度１０／ｈｒである。
【００３８】
図７のグラフから明らかなように、同じ循環水流量／被処理水流量比であっても、試験例１，２は比較例１に比べて凝集物の発生量が少ない。よって、種結晶の存在下で、リンを含有する被処理水と循環水とを混合させれば、凝集物の発生が抑制されることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の実施例１に係る反応晶析処理装置の概略構成図である。
【図２】この発明の実施例１に係る反応晶析処理装置の要部拡大断面図である。
【図３】この発明の実施例１に係る反応晶析処理装置に組み込まれた連結管の要部平面図である。
【図４】従来手段に係る晶析脱リン装置の概略構成図である。
【図５】この発明の他の実施例に係る晶析脱リン装置の概略構成図である。
【図６】この発明の別の実施例に係る晶析脱リン装置の概略構成図である。
【図７】この発明法と従来法とにより得られた処理水中のリン成分を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１０  晶析脱リン装置（反応晶析処理装置）、
１１  反応槽、
１２  ディストリビュータ（吹出口）、
１３  圧力室、
１４  流動床、
１５  被処理水供給手段、
１６  循環水供給手段、
１８  消石灰水溶液供給手段、
１９  被処理水用圧力室、
２０  循環水用圧力室、
２１  内筒（循環水供給流路）、
２４  被処理水供給管（被処理水供給流路）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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